우리는 많은 작업을 동시에 하고 싶지만 일반적으로 손에 넣을 수 있는 프로세서로는 한계가 따른다. 기본적으로 적당한 성능의 제품은 4개, 고성능으로 분류되는 제품은 6~8개 가량의 코어가 제공되는데 원하는 고부하 작업 2~3개 가량을 동시에 수행하면 버거워하는 모습을 보게 된다. 일부 프로세서 라인업에 따라 물리 코어 수만큼 논리 코어가 제공됨에도 불구하고 진짜 코어는 아니다. 때문에 도움은 되겠지만 성능에 대한 갈증을 100% 해소하는데 무리는 있다.

사실 약 10여 년 이전부터 이야기되던 ‘멀티태스킹(Multi-Tasking)’은 듀얼-쿼드코어 이후부터 이어지던 것이다. 과거 단일 코어 구성이던 프로세서와 이에 맞춰 개발된 애플리케이션이 멀티코어 프로세서가 등장 후 변화를 맞으면서다. 이 때부터 일반 PC 사용자들도 1~2개 가량의 애플리케이션을 동시 수행할 수 있게 됐고, 쿼드코어 프로세서 등장 이후에는 이를 더 여유롭게 수행할 수 있게 됐다.

기술의 발전은 멀티태스킹을 더 자연스럽고 빠르게 수행하는 것이 가능해졌다. 작동속도가 상승하고 캐시 용량이 증가하면서 데이터 처리량은 꾸준히 늘었다. 동시에 다양한 명령어의 추가와 논리 프로세서 기술의 개선은 더 많은 애플리케이션을 동시에 수행하거나 하나의 작업을 효율적으로 처리하는데 도움을 주었다.

이렇게 멀티코어 프로세서의 성능이 꾸준히 향상되면서 덕을 본 것은 바로 디지털 이미지와 그래픽, 영상 분야다. 일반적인 애플리케이션 처리 과정과 달리 복잡한 연산을 필요로 하는 분야로 높은 컴퓨팅 성능을 요구해 왔다. 때문에 과거에는 별도의 전문가 또는 특정 환경에 맞춰 설계된 프로세서를 사용해왔다. 가격이 높은 것은 물론이다. 그러나 일반 프로세서의 성능이 크게 좋아지면서 이를 사용해도 어느 정도는 만족스러운 효율을 낼 수 있게 되었다.

멀티코어 프로세서 구성은 오랜 시간 제자리를 걸어왔다. 변화를 모색하기도 했지만 속도와 명령어 추가로 인한 성능 개선이지 코어의 수 자체가 증가한 것은 최근의 일이다. 하지만 이 이상의 멀티코어 프로세서가 없었던 것은 아니다. 더 많은 코어를 탑재한 초고성능 프로세서는 존재한다. 인텔은 이를 ‘익스트림 에디션(Extreme Edition)’이라는 이름으로 선보여 왔다.

최근에는 이 라인업을 X-시리즈로 통합하면서 변화를 꾀하기 시작했다. 더 많은 코어와 쓰레드를 구성하려는 의도도 있지만 이와 함께 다양한 외부 장치와 호흡을 맞추기 위한 플랫폼 단위의 변화도 눈 여겨 볼 부분이다. 그 중 최고는 단연 코어 i9 7980XE, 코어 X-시리즈 중에서도 ‘익스트림 에디션’의 이름을 허락 받은 존재다.

인텔 코어 i9 7980XE (코어 X-시리즈 프로세서)
소 켓	LGA 2066
제조 공정	14nm
코어/쓰레드	18C / 36T
작동속도 (터보부스트)	2.6GHz (터보부스트 @4.2GHz)
캐시 용량	24.75MB
DMI	DMI 8GT/s (DMI 3.0)
TDP	165W
가격	224만 3930원 (인터넷 최저가 기준)
제품 문의	인텔 (http://www.intel.co.kr)

최고의 성능과 효율성을 위해 태어난 ‘코어 i9 7980XE 프로세서’

코어 X-시리즈 브랜드로 통합된 이후 정점에 이른 첫 프로세서는 코어 i9 7980XE다. X-시리즈 중 가장 최고에만 허락되는 ‘익스트림 에디션’인데, 기존 코어 i7 6950X 익스트림 에디션과 비교가 어려울 정도로 많은 코어와 쓰레드를 제공한다. 그 수가 무려 18개에 달한다. 쓰레드는 36개. 현 세대 코어 i7 프로세서가 6코어/12쓰레드를 갖춘 점을 감안하면 단순 구성으로만 3배에 달한다. 그만큼 더 많은 애플리케이션을 처리하거나 하나의 작업을 집중적으로 관리할 수 있다.

▲ 기존과 다른 설계와 구성으로 변화를 꾀한 코어 X-시리즈 프로세서

코어 X-시리즈 프로세서 중 코어 i9 라인업은 모두 스카이레이크(Skylake) 아키텍처에 뿌리를 두고 있다. i9 7980XE도 마찬가지. 기본적으로 뼈대와 플랫폼은 제온-W(Xeon W) 프로세서와 유사하지만 일부 기술적 요소는 스카이레이크-스케일러블 프로세서(Skylake – Scalable Processor)에서 가져왔다.

스카이레이크 아키텍처 자체는 공유하지만 데이터 처리 효율을 위한 코어와 캐시의 구성, 명령어 등이 추가됐다. 또한 최적의 성능을 구현하고 정해진 실리콘 다이 위에 다수의 코어와 캐시를 배치하고자 기존 링버스 설계가 아닌 메시(Mesh) 구조의 아키텍처를 통해 효율을 높이고자 했다.

그물이라는 뜻을 가진 메시에서 보듯, 코어 i9 7980XE 프로세서는 코어와 컨트롤러, 캐시 등이 일정한 형태로 배치된다. 이들 사이에는 연결 통로인 라우터를 놓아 필요한 데이터들을 즉시 처리하도록 설계했다. 촘촘히 각 코어가 연결되어 낮은 작동속도에서도 높은 대역 확보가 가능하다는 장점이 있다.

▲ 프로세서에 적용된 AVX-512 명령어는 애플리케이션 처리 성능을 극적으로 높이는데 도움을 준다

인텔은 기존 AVX 2.0 명령어에 추가로 AVX-512 명령어를 적용했다. 고급 벡터 확장(Advanced Vector Extenstions)이라는 이름의 명령어인데, 과학 시뮬레이션과 빅데이터 분석, 인공지능, 딥러닝, 3D 모델링, 영상 변환 등을 처리하는데 도움을 준다. 기존에는 AVX 2.0까지 제공되던 것이 이번에는 512비트로 확장된 형태로 추가 적용됐다.

AVX-512는 기존 AVX 2.0 FMA 유닛 2개를 묶어 구성한 것으로 한 클록 주기에 FP64 기준 32개, FP32 기준 64개에 해당하는 부동소수점 처리를 지원한다. 단일 프로세서로 보자면 장족의 발전이 이뤄진 것이다.

▲ 코어 i9 7980XE 프로세서의 CPU-Z 정보

이렇게 성능 향상을 위해 여러 명령어와 기술이 투입된 코어 i9 7980XE 프로세서. 하지만 한정된 공간에 다수의 코어를 집적하다 보니 작동속도 자체는 일반 2~6코어 프로세서 대비 낮을 수밖에 없다. 제원상 이 프로세서의 작동속도는 2.6GHz다. 특정 코어를 활성화해 최대한 속도를 내는 터보부스트 시 작동속도는 최대 4.2GHz다. 별도로 한정된 코어만을 쓰지만 더 높은 속도를 내는 터보부스트 맥스 기술(Turbo Boost Max Technology) 3.0도 제공한다. 이 때 최대 4.4GHz까지 상승한다.

캐시는 스마트 캐시(Smart Cache) 기준 24.75MB가 제공되고 L2 캐시는 코어당 1MB를 배치했다. 기존에는 256KB 용량의 캐시를 구성했는데 이를 늘린 것은 각 코어가 최대한 빠르게 캐시에 접근해 반응성을 향상시키기 위함으로 풀이된다. L3 캐시는 10코어 구성인 6950X의 25MB와 비교해 오히려 줄었으므로 실제 캐시 구성은 줄인 것이 맞다. 그러나 이번에는 프로세서의 캐시 구성이 변화하면서 모든 캐시를 직접 운영하는 방식을 채택했다. 그 결과가 어떤 형태로 나타날지는 지켜봐야 할 것으로 보인다.

성능 측정

18코어/36쓰레드 구성을 가진 코어 i9 7980XE. 압도적인 코어와 쓰레드는 실제 작업에서 어느 정도의 성능을 제공할 수 있을까? 몇 가지 테스트를 통해 알아봤다. 비교를 위해 준비한 프로세서는 2세대 이전 익스트림 에디션 프로세서, 코어 i7 5960X다. 8코어/16쓰레드를 제공하는 이 프로세서는 2014년 하반기에 출시됐다. 바로 이전 세대 프로세서(i7 6950X)를 선택해도 되지만 시기적으로 짧기 때문에 비교군을 2세대 이전으로 설정하게 됐다는 점 참고하자.

<테스트 사양>
- 메인보드 : 에이수스 TUF X299 Mark I (코어 i9 7980XE)
- 메인보드 : 에이수스 X99 Deluxe (코어 i7 5960X)
- RAM : 지스킬 트라이던트Z DDR4-3200 32GB (8GB x 4)
- VGA : NVIDIA GEFORCE GTX 1080 Founders Edition
- SSD : 인텔 730 시리즈 240GB
- 파워서플라이 : 시소닉 SS-1200XP 1,200W
- 운영체제 : 윈도10 프로 64비트
- 드라이버 : 지포스 391.01 게임 레디 드라이버

Handbreak HEVC 4K 인코딩

영상 인코딩 처리 성능이 어느 정도인지 먼저 확인해 봤다. 이를 위해 사용하는 소프트웨어 중 하나인 핸드브레이크(Handbreak)를 실행했다. 영상은 약 10여 분 가량으로 4K HEVC 코덱을 활용, 인코딩을 진행했다.

측정해 보니 코어 i9 7980XE는 46.3 프레임으로 25.2 프레임을 기록한 코어 i7 5960X와 비교해 약 2배 가까운 차이를 보인다. 2배 이상 많은 코어와 쓰레드 처리 수는 영상 작업 시 실시간에 가까운 수준으로 확인 가능할 정도. 실제 처리되는 과정이나 속도 모두 코어 i9 7980XE 쪽이 월등히 뛰어나다. 기존 HEDT 프로세서를 쓰던 환경이라면 눈 여겨 볼 성능이다.

코로나 렌더링 벤치마크

이번에는 렌더링을 얼마나 빨리 처리하는지 여부를 확인했다. 테스트는 렌더링 벤치마크 소프트웨어인 코로나(Corona)를 활용했다. 측정은 완전한 이미지 하나를 렌더링하는데 소요되는 시간을 기준으로 했다. 또한 시간을 측정하기에 상황에 따라 측정 오차가 약간씩 존재할 수 있다. 때문에 동일한 소프트웨어를 5회 측정한 다음 가장 낮은 수치를 기준으로 삼았다.

결과를 보자. 먼저 코어 i9 7980XE는 56초를 가장 좋은 수치로, 이어 코어 i7 5960X는 139초가 가장 빠른 수치다. 약 2.5배 가량의 성능 차이에 주목하자. 실제 성능에는 여러 내·외부 요인들이 있겠지만 기본적으로는 다수의 코어와 쓰레드가 렌더링 성능에 많은 영향을 주고 있음을 보여주는 결과라 해도 과언이 아닐 듯 하다.

럭스마크 렌더링 벤치마크

프로세서와 그래픽 프로세서의 렌더링 성능을 확인하는 럭스마크(Luxmark)로 프로세서의 성능을 확인했다. 성능 차이를 최대한 확인하기 위해 테스트 항목을 가장 난이도가 높은 호텔(Hotel)을 선택했다. 이 외에도 C++ 명령어와 OpenCL 명령어를 프로세서로 처리할 때의 성능 차이도 측정했다.

먼저 프로세서 자체에서 C++ 명령어로 렌더링이 이뤄졌을 때의 성능이다. 측정 결과, 코어 i9 7980XE는 2745점을 기록했고 코어 i7 5960X는 1154점을 기록했다. 수치적으로만 따져보면 약 2.4배 가량의 성능 차이. 앞선 테스트들과 마찬가지로 코어 수 차이에 따른 성능 차이가 확실히 드러나는 결과다.

OpenCL 명령어를 기반으로 렌더링을 진행했을 때의 성능도 측정했다. 이 때 코어 i9 7980XE는 1442점을 기록해 C++ 대비 점수가 낮아진다. 이는 i7 5960X도 동일하다. OpenCL 명령어 처리로 렌더링 작업을 요청하니 709점을 기록했다. 성능 자체는 C++ 대비 떨어지지만 절대 수치로 비교하면 2배 정도 차이를 보인다. 시간을 중요시 여기는 환경이라면 이는 매력적인 성능이 아닐까 싶다. 더 빠른 작업 처리가 이뤄지기 때문이다.

Cinebench 렌더링 벤치마크

마지막으로 시네벤치(Cinebench)를 활용한 렌더링 성능 비교다. 이미지 렌더링 벤치마크 소프트웨어인 시네벤치는 쓰레드 수에 맞춰 작업이 이뤄지므로 많으면 많을수록 그만큼 작업이 빨리 진행되는 특징을 갖는다. 예로 코어 i7 5960X는 16쓰레드(8코어)이므로 16개의 작업칸이 이미지를 그려내고, 코어 i9 7980XE는 36쓰레드(18코어)로 총 36개의 작업칸이 이미지를 그려낸다. 두 프로세서의 쓰레드 차이가 20개이므로 그에 따른 성능 차이를 보자.

각 프로세서의 성능을 측정해 보니 코어 i9 7980XE는 36개 쓰레드가 열심히 활약하며 3417점을 기록했다. 반면 코어 i7 5960X은 1460점을 기록했다. 쓰레드 수에 완전히 비례해 성능이 향상된다고 단정 지을 수 없더라도 수치적으로는 2.3배 가량의 차이를 보인다.

1분 1초가 중요한 환경에서 빛을 발하다

누구에게나 시간은 소중하다. 짧은 시간에 작업이 완료되면 다른 작업을 하나 더 실행할 여유가 생기기 때문이다. 이것이 단순히 취미에 국한된 것이 아니라 업무나 사업 등과 연관된 것이어도 마찬가지다. 시간을 비용으로 환산한다는 점이 다를 것이다. 빠르게 작업을 마치고 다른 작업을 이어간다면 생산성 증가와 함께 효율 또한 개선된다. 투자 비용은 높을 수 있지만 효율과 생산성 개선이라는 점에서 보면 합리적인 부분이 있다.

코어 i9 7980XE 프로세서는 그 임무를 충실히 수행할 수 있는 성능을 갖췄다. 18코어/32쓰레드라는 압도적인 구성은 타 프로세서와 다른 업무 효율과 생산성 확대가 가능하다. 당장 이전 세대 동급 HEDT 프로세서가 최대 10코어/20쓰레드 구성이었다는 점을 감안하면 이보다 더 많은 처리 쓰레드 수 확보로 인한 성능 향상은 자연스러운 현상이다.

전문 작업 환경에서 이점을 보이겠지만 그렇지 않더라도 최고의 효율을 기대할 만하다. 특히 최근 떠오르는 중인 스트리머, 1인 크리에이터들이 그렇다. 게임 방송이나 1인 방송 콘텐츠 등을 통해 다양한 시청자들을 만나고 있는데, 대부분 양방향 소통이 이뤄지기에 실시간으로 영상을 전송하면서 게임을 하거나 의사소통에 필요한 작업이 동시에 이뤄진다. 자연스레 시스템 부하가 걸리고 일반 게이밍 PC라고 하는 듀얼-쿼드코어 프로세서는 이를 자연스레 처리하는데 벅찰 가능성이 높다.

HEDT 프로세서는 당장 가격이 높아 쉽게 접근하기가 어려운 것은 사실이다. 하지만 효율성과 그에 따른 생산 능력을 고려해 이점이 있다고 판단된다면 주저할 필요가 없다. 코어 i9 7980XE는 1분 1초가 중요한 환경에서 빛을 발하는 능력을 충분히 품고 있어서다.